IT行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)谷歌近期發(fā)布了一款全新的量子芯片——Willow，該芯片配備了105個(gè)物理量子比特，在多個(gè)性能指標(biāo)上均達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平。此外，Willow還取得了兩項(xiàng)顯著的成就：
首先，Willow在實(shí)現(xiàn)更多量子比特的同時(shí)，大幅降低了錯(cuò)誤率，成功攻克了長(zhǎng)達(dá)30年的量子糾錯(cuò)難題。
其次，Willow僅需不到5分鐘就能完成一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)計(jì)算，而當(dāng)前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)完成同樣的任務(wù)則需要10^25年的時(shí)間，這一時(shí)間甚至超過(guò)了宇宙的年齡。
在量子計(jì)算領(lǐng)域，錯(cuò)誤率是最大的挑戰(zhàn)之一。由于量子比特會(huì)與周圍環(huán)境快速交換信息，因此保護(hù)完成計(jì)算所需的信息變得十分困難。通常情況下，隨著量子比特?cái)?shù)量的增加，錯(cuò)誤率也會(huì)相應(yīng)提高，導(dǎo)致系統(tǒng)趨向于經(jīng)典系統(tǒng)。
然而，谷歌的最新實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)采用先進(jìn)的糾錯(cuò)技術(shù)，量子計(jì)算機(jī)在規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，計(jì)算精度也能顯著提高，且這種提升速度超過(guò)了關(guān)鍵臨界值。
谷歌在《自然》雜志上發(fā)表的研究指出，在Willow中使用的量子比特越多，減少的誤差就越多，系統(tǒng)的量子化程度也就越高。谷歌還測(cè)試了不同規(guī)模的物理量子比特陣列，從3x3的編碼量子比特網(wǎng)格，到5x5的網(wǎng)格，再到7x7的網(wǎng)格，每次都能將錯(cuò)誤率降低一半，實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)誤率的指數(shù)級(jí)降低。
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